一種應(yīng)用在led交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路，其包括整流橋、開(kāi)關(guān)、電阻、若干個(gè)LED模塊、若干個(gè)與若干個(gè)LED模塊對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)通道；啟動(dòng)通道包括運(yùn)算放大器、功率管，運(yùn)算放大器的同相輸入端為啟動(dòng)通道的參考電壓端，運(yùn)算放大器的輸出端與功率管的柵極連接，功率管的漏極為啟動(dòng)通道的輸入端，功率管的襯底電極接地，運(yùn)算放大器的反相輸入端與功率管的源極連接而形成啟動(dòng)通道的輸出端；本發(fā)明功率管的柵極與地之間連接有防開(kāi)關(guān)沖擊單元，當(dāng)開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生瞬態(tài)高壓并耦合能量至功率管的柵極時(shí)，防開(kāi)關(guān)沖擊單元會(huì)將功率管柵極的能量釋放到地，從而增強(qiáng)功率管的抗電沖擊能力，提高LED燈具的使用壽命。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及LED (Light Emitting Diode,發(fā)光二極管)驅(qū)動(dòng)【技術(shù)領(lǐng)域】,尤其涉及一種應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路。
【背景技術(shù)】
[0002]如圖1所示，現(xiàn)有LED交流驅(qū)動(dòng)芯片的電路，主要包括整流橋RB，開(kāi)關(guān)K，電阻R，與若干個(gè)LED模塊對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)通道，每個(gè)啟動(dòng)通道包括運(yùn)算放大器U、功率管Q ;其中，輸入運(yùn)算放大器U的參考電壓VREF_1 < VREF_2 < VREF_3……< VREF_n，功率管Q的漏極電壓為VD_1、VD_2……VD_n，流入啟動(dòng)通道的電流為I1、12……In。其工作原理為:
[0003]在電壓上升過(guò)程:
[0004]1.VD_1逐漸增大，使第I啟動(dòng)通道電流Il逐漸增加，最終在VREF_1的嵌位作用下，使電流Il恒定，I1=VREF_1/R ；
[0005]2.電壓繼續(xù)增加，VD_2也逐漸增大，VD_2增加到一定值時(shí)，第2啟動(dòng)通道的運(yùn)算放大器U開(kāi)始把電阻R上的壓降逐步嵌位到VREF_2，電流12逐漸恒定，I2=VREF_2/R ；
[0006]3.電壓繼續(xù)增加，依此類(lèi)推，直到第N啟動(dòng)通道的電流In恒定； [0007]在電壓下降過(guò)程，正好與電壓上升過(guò)程相反:首先是第N啟動(dòng)通道的電流In逐漸減小，直到為零，而第N-1通道電流逐漸加大，直到恒定；然后，第N-1啟動(dòng)通道的電流逐漸減小，直到為零，而第N-2通道電流逐漸加大，直到恒定；依此類(lèi)推，直到第I啟動(dòng)通道電流Il為零。
[0008]這種電路的缺點(diǎn)是:在開(kāi)關(guān)過(guò)程中，由于上電速度很快，電壓很高，如圖2所示，會(huì)有能量通過(guò)功率管Q的柵極和漏極之間的寄生電容CO耦合到功率管Q的柵極，造成功率管Q柵氧擊穿，永久性損壞，這個(gè)損壞是不可逆的。相當(dāng)于施加在VG(功率管Q的柵極電壓)上一個(gè)大電壓，由于是耦合量，這個(gè)電壓具有較大的隨機(jī)性，可以從幾伏到幾十伏隨機(jī)產(chǎn)生，甚至更大，即電路在開(kāi)關(guān)過(guò)程中可能產(chǎn)生瞬態(tài)高壓。
[0009]因此，現(xiàn)有技術(shù)中的LED交流驅(qū)動(dòng)芯片的電路存在可靠性風(fēng)險(xiǎn)，即在開(kāi)關(guān)過(guò)程中可能產(chǎn)生的瞬態(tài)高壓會(huì)對(duì)功率管造成不可逆的電沖擊損傷，而一旦功率管損壞，整個(gè)LED燈具也就報(bào)廢。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0010]本發(fā)明的目的在于針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足而提供一種應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路，其通過(guò)增加防開(kāi)關(guān)沖擊單元而增強(qiáng)功率管的抗電沖擊能力，以提高LED燈具的使用壽命。
[0011]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供一種應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路，包括整流橋、開(kāi)關(guān)、電阻、若干個(gè)LED模塊、若干個(gè)與所述若干個(gè)LED模塊對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)通道；
[0012]所述整流橋的輸入端與交流電連接，所述整流橋的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)與第一個(gè)LED模塊的輸入端連接，使整流橋?qū)⑤斎氲慕涣麟娬鳛橹绷麟?；所述若干個(gè)LED模塊依次串聯(lián)連接；所述啟動(dòng)通道的參考電壓端輸入對(duì)應(yīng)的參考電壓，所述啟動(dòng)通道的輸入端與其對(duì)應(yīng)的LED模塊的輸出端連接，所述啟動(dòng)通道的輸出端與所述電阻R的一端連接，所述電阻R的另一端接地；
[0013]所述啟動(dòng)通道包括運(yùn)算放大器、功率管，運(yùn)算放大器的同相輸入端為所述啟動(dòng)通道的參考電壓端，運(yùn)算放大器的輸出端與功率管的柵極連接，功率管的漏極為所述啟動(dòng)通道的輸入端，功率管的襯底電極接地，運(yùn)算放大器的反相輸入端與功率管的源極連接而形成所述啟動(dòng)通道的輸出端；
[0014]所述功率管的柵極與地之間連接有防開(kāi)關(guān)沖擊單元，當(dāng)開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生瞬態(tài)高壓并耦合能量至功率管的柵極時(shí)，所述防開(kāi)關(guān)沖擊單元會(huì)將功率管柵極的能量釋放到地。
[0015]作為其中一種方案，所述防開(kāi)關(guān)沖擊單元為齊納二極管，所述齊納二極管的陰極與所述功率管的柵極連接，所述齊納二極管的陽(yáng)極接地，且所述齊納二極管的擊穿電壓小于功率管的柵氧擊穿電壓。
[0016]作為另一種方案，所述防開(kāi)關(guān)沖擊單元為對(duì)地電阻，所述對(duì)地電阻一端與所述功率管的柵極連接，所述對(duì)地電阻另一端接地。
[0017]較佳地，所述LED模塊為若干個(gè)LED依次串聯(lián)組成，前一個(gè)LED的輸出端與后一個(gè)LED的輸入端連接。
[0018]本發(fā)明有益效果在于:
[0019]本發(fā)明功率管的柵極與地之間連接有防開(kāi)關(guān)沖擊單元，當(dāng)開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生瞬態(tài)高壓并耦合能量至功率管的柵極時(shí)，防開(kāi)關(guān)沖擊單元會(huì)將功率管柵極的能量釋放到地，從而增強(qiáng)功率管的抗電沖擊能力，提高LED燈具的使用壽命。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1為現(xiàn)有LED交流驅(qū)動(dòng)芯片的電路原理圖。
[0021]圖2為功率管的寄生參數(shù)示意圖。
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例1的電路原理圖。
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例2的電路原理圖。
【具體實(shí)施方式】
[0024]實(shí)施例1
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0026]請(qǐng)參考圖3，本發(fā)明應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路，包括整流橋(RB)、開(kāi)關(guān)(K)、電阻(R)、若干個(gè)LED模塊、若干個(gè)與若干個(gè)LED模塊對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)通道。
[0027]整流橋的輸入端與交流電(AC)連接，整流橋的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)與第一個(gè)LED模塊的輸入端連接，使整流橋?qū)⑤斎氲慕涣麟娬鳛橹绷麟?，具體地說(shuō)，整流橋的正極輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)與第一個(gè)LED模塊的輸入端連接，整流橋的負(fù)極輸出端接地。
[0028]若干個(gè)LED模塊依次串聯(lián)連接，啟動(dòng)通道的參考電壓端輸入對(duì)應(yīng)的參考電壓，啟動(dòng)通道的輸入端與其對(duì)應(yīng)的LED模塊的輸出端連接，啟動(dòng)通道的輸出端與電阻R的一端連接，電阻R的另一端接地。[0029]啟動(dòng)通道包括運(yùn)算放大器(U)、功率管(Q)，運(yùn)算放大器的同相輸入端為啟動(dòng)通道的參考電壓端，運(yùn)算放大器的輸出端與功率管的柵極連接，功率管的漏極為啟動(dòng)通道的輸入端，功率管的襯底電極接地，運(yùn)算放大器的反相輸入端與功率管的源極連接而形成啟動(dòng)通道的輸出端。
[0030]若干個(gè)LED模塊依次串聯(lián)連接，即LED模塊為若干個(gè)LED依次串聯(lián)組成，前一個(gè)LED的輸出端(負(fù)極)與后一個(gè)LED的輸入端(正極)連接。
[0031]具體地說(shuō)，本實(shí)施例的若干個(gè)LED模塊為第ILED模塊(即LED1_1……LEDl_k)、第
2LED 模塊(即 LED2_1......LED2_k)、......第 nLED 模塊(即 LEDn_l......LEDn_k)，本實(shí)施例的
若干個(gè)啟動(dòng)通道的流入輸入端的電流為I1、12……In，本實(shí)施例的若干個(gè)啟動(dòng)通道輸入端的電壓為VD_1、VD_2……VD_n，本實(shí)施例的若干個(gè)啟動(dòng)通道的參考電壓端輸入的參考電壓
為 VREF_1、VREF_2......VREF_n，其中，VREF_1 < VREF_2 <......< VREF_n。因此，其連接關(guān)
系為:第ILED模塊的輸入端與橋式整流電路I的第I輸出端連接，第ILED模塊的輸出端與第2LED模塊的輸入端連接，第2LED模塊的輸出端與第3LED模塊的輸入端連接，依此類(lèi)推，直至連接到第nLED模塊；第一個(gè)啟動(dòng)通道的輸入端與第ILED模塊的輸出端連接，第二個(gè)啟動(dòng)通道的輸入端與第2LED模塊的輸出端連接，第三個(gè)啟動(dòng)通道的輸入端與第3LED模塊的輸出端連接，依此類(lèi)推，第η個(gè)啟動(dòng)通道的輸入端與第nLED模塊的輸出端連接；電阻R的阻值為R，所述電阻R的一端的電壓為Vr。
[0032]其中，功率管的柵極與地之間連接有防開(kāi)關(guān)沖擊單元，當(dāng)開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生瞬態(tài)高壓并耦合能量至功率管的柵極時(shí)，防開(kāi)關(guān)沖擊單元會(huì)將功率管柵極的能量釋放到地。
[0033]在本實(shí)施例中，防開(kāi)關(guān)沖擊單元為齊納二極管(Z)，齊納二極管的陰極與功率管的柵極連接，齊納二極管的陽(yáng)極接地，且齊納二極管的擊穿電壓小于功率管的柵氧擊穿電壓。其工作原理是:當(dāng)通過(guò)寄生電容耦合到功率管柵極的電壓VG超過(guò)齊納二極管的擊穿電壓時(shí)，齊納二極管擊穿，使功率管柵極的電壓VG恒定，因此，只要保證所用的齊納二極管的擊穿電壓小于功率管的柵氧擊穿電壓，就能保證功率管的抗開(kāi)關(guān)沖擊能力，可以實(shí)現(xiàn)LED燈具開(kāi)關(guān)沖擊零損壞。
[0034]實(shí)施例2
[0035]請(qǐng)參考圖4，為本發(fā)明的實(shí)施例2，本實(shí)施例與實(shí)施例1的不同之處在于，防開(kāi)關(guān)沖擊單元為對(duì)地電阻(Rg)，對(duì) 地電阻一端與功率管的柵極連接，對(duì)地電阻另一端接地。其工作原理是:在功率管柵極增加對(duì)地電阻，相當(dāng)于增加了能量的泄放通道，耦合到功率管柵極的能量可通過(guò)對(duì)地電阻泄放到地，使功率管的柵極不會(huì)累計(jì)能量，所以，無(wú)論開(kāi)關(guān)沖擊如何，都不會(huì)損壞功率管，實(shí)現(xiàn)了 LED燈具開(kāi)關(guān)沖擊零損壞。
[0036]最后應(yīng)當(dāng)說(shuō)明的是，以上實(shí)施例僅用以說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案，而非對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制，盡管參照較佳實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作了詳細(xì)地說(shuō)明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本發(fā)明技術(shù)方案的實(shí)質(zhì)和范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路，包括整流橋、開(kāi)關(guān)、電阻、若干個(gè)LED模塊、若干個(gè)與所述若干個(gè)LED模塊對(duì)應(yīng)的啟動(dòng)通道； 所述整流橋的輸入端與交流電連接，所述整流橋的輸出端通過(guò)開(kāi)關(guān)與第一個(gè)LED模塊的輸入端連接，使整流橋?qū)⑤斎氲慕涣麟娬鳛橹绷麟?；所述若干個(gè)LED模塊依次串聯(lián)連接；所述啟動(dòng)通道的參考電壓端輸入對(duì)應(yīng)的參考電壓，所述啟動(dòng)通道的輸入端與其對(duì)應(yīng)的LED模塊的輸出端連接，所述啟動(dòng)通道的輸出端與所述電阻R的一端連接，所述電阻R的另一端接地； 所述啟動(dòng)通道包括運(yùn)算放大器、功率管，運(yùn)算放大器的同相輸入端為所述啟動(dòng)通道的參考電壓端，運(yùn)算放大器的輸出端與功率管的柵極連接，功率管的漏極為所述啟動(dòng)通道的輸入端，功率管的襯底電極接地，運(yùn)算放大器的反相輸入端與功率管的源極連接而形成所述啟動(dòng)通道的輸出端； 其特征在于:所述功率管的柵極與地之間連接有防開(kāi)關(guān)沖擊單元，當(dāng)開(kāi)關(guān)過(guò)程中產(chǎn)生瞬態(tài)高壓并耦合能量至功率管的柵極時(shí)，所述防開(kāi)關(guān)沖擊單元會(huì)將功率管柵極的能量釋放到地。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路，其特征在于:所述防開(kāi)關(guān)沖擊單元為齊納二極管，所述齊納二極管的陰極與所述功率管的柵極連接，所述齊納二極管的陽(yáng)極接地，且所述齊納二極管的擊穿電壓小于功率管的柵氧擊穿電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路，其特征在于:所述防開(kāi)關(guān)沖擊單元為對(duì)地電阻，所述對(duì)地電阻一端與所述功率管的柵極連接，所述對(duì)地電阻另一端接地。
4.根據(jù)權(quán)利要求2或3所述的應(yīng)用在LED交流驅(qū)動(dòng)芯片中的抗開(kāi)關(guān)沖擊電路，其特征在于:所述LED模塊為若干個(gè)LED依次串聯(lián)組成，前一個(gè)LED的輸出端與后一個(gè)LED的輸入端連接。
【文檔編號(hào)】H05B37/00GK103906288SQ201410076866
【公開(kāi)日】2014年7月2日 申請(qǐng)日期:2014年3月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月4日
【發(fā)明者】劉成軍 申請(qǐng)人:東莞博用電子科技有限公司